DE102014006132A1 - Hybrid multi-speed transmission for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Hybrid-Mehrstufengetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest sechs verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen (V1a–V6a), zumindest drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen (E1a, E2a, E3a) und zumindest fünf leistungsverzweigten EVT-Fahrbereichen (EVT1a–EVT5a) vorgesehen ist, mit einem BKM-Anbindungselement (10a; 10b) zur drehfesten Anbindung einer Brennkraftmaschine (BKM1a; BKM1b), mit einem Getriebeausgangselement (11a; 11b) zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs, mit zumindest einem ersten EM-Anbindungselement (13a; 13b) zur Anbindung eines ersten Elektromotors (EM1a; EM1b), mit zumindest einem zweiten EM-Anbindungselement (14a; 14b) zur Anbindung eines zweiten Elektromotors (EM2a; EM2b), mit zumindest drei Planetenradstufen (P1a, P2a, P3a; P1b, P2b, P3b), die wirkungsmäßig miteinander verbunden sind, sowie mit zumindest drei Kupplungseinheiten (C1a, C2a, C3a; C1b, C2b, C3b), die jeweils zwei drehbar gelagerte Kopplungselemente (C11a–C32a; C11b–C32b) aufweisen, und zumindest zwei Bremseinheiten (B1a, B2a; B1b, B2b), die jeweils ein drehbar gelagertes Kopplungselement (B11a, B21a; B11b, B21b) und ein gehäusefest angeordnetes Kopplungselement (B12a, B22a; B12b, B22b) aufweisen.The invention relates to a hybrid multistage transmission, in particular for a motor vehicle, which is at least structurally designed for shifting at least six internal combustion engine forward gears (V1a-V6a), at least three forward electromotive gears (E1a, E2a, E3a) and at least five power-split EVT driving ranges (EVT1a). EVT5a), with a BKM connection element (10a, 10b) for the non-rotatable connection of an internal combustion engine (BKM1a, BKM1b), with a transmission output element (11a, 11b) for the non-rotatable connection of a final drive, with at least one first EM connection element (13a; 13b) for connecting a first electric motor (EM1a, EM1b), with at least one second EM connecting element (14a, 14b) for connecting a second electric motor (EM2a, EM2b), with at least three planetary gear stages (P1a, P2a, P3a, P1b, P2b , P3b), which are operatively connected to each other, as well as with at least three coupling units (C1a, C2a, C3a, C1b, C2b, C3b), the two rotatably mounted coupling elements (C11a-C32a; C11b-C32b), and at least two brake units (B1a, B2a, B1b, B2b), each having a rotatably mounted coupling element (B11a, B21a, B11b, B21b) and a housing fixedly arranged coupling element (B12a, B22a, B12b, B22b) ,
Description
Die Erfindung betrifft ein Hybrid-Mehrstufengetriebe für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a hybrid multi-speed transmission for a motor vehicle.
Aus der
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes Hybrid-Mehrstufengetriebe zur Ausbildung eines Hybridantriebsmoduls mit hoher Flexibilität und hohem Wirkungsgrad bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of providing a compact hybrid multi-speed transmission to form a hybrid drive module with high flexibility and high efficiency. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
Erfindungsgemäß wird ein Hybrid-Mehrstufengetriebe vorgeschlagen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das zumindest konstruktiv zur Schaltung von zumindest sechs verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen, zumindest drei elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen und zumindest fünf leistungsverzweigten EVT-Fahrbereichen vorgesehen ist, mit einem BKM-Anbindungselement zur drehfesten Anbindung einer Brennkraftmaschine, mit einem Getriebeausgangselement zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs, mit zumindest einem ersten EM-Anbindungselement zur Anbindung eines ersten Elektromotors, mit zumindest einem zweiten EM-Anbindungselement zur Anbindung eines zweiten Elektromotors, mit zumindest drei Planetenradstufen, die wirkungsmäßig miteinander verbunden sind, sowie mit zumindest drei Kupplungseinheiten, die jeweils zwei drehbar gelagerte Kopplungselemente aufweisen, und zumindest zwei Bremseinheiten, die jeweils ein drehbar gelagertes Kopplungselement und ein gehäusefest angeordnetes Kopplungselement aufweisen.According to the invention, a hybrid multi-speed transmission is proposed, in particular for a motor vehicle, which is at least structurally provided for switching at least six internal combustion engine forward gears, at least three electric motor forward gears and at least five power-split EVT driving ranges, with a BKM connection element for non-rotatable connection of an internal combustion engine a transmission output member for non-rotatable connection of a final drive, with at least one first EM connecting element for connecting a first electric motor, with at least one second EM connecting element for connecting a second electric motor, with at least three planetary gear, which are operatively connected to each other, as well as with at least three coupling units , each having two rotatably mounted coupling elements, and at least two brake units, each having a rotatably mounted coupling element and a housing fixed have ordered coupling element.
Dadurch kann ein Hybrid-Mehrstufengetriebe mit einer sehr hohen Flexibilität bereitgestellt werden, da zum einen eine hohe Lastschaltbarkeit und zum anderen ein hoher Wirkungsgrad, insbesondere auch in Verbindung mit den Elektromotoren, erreicht werden kann. Zudem können durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung Übersetzungsverhältnisse insbesondere in den EVT-Fahrbereichen und den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen besser dargestellt werden. Bauteilbelastungen in dem Hybrid-Mehrstufengetriebe können durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung zumindest teilweise gesenkt werden, wodurch insbesondere ein Leichtbau vereinfacht werden kann. Zudem können Belastungen für die Elektromotoren durch die verbesserten Übersetzungsverhältnisse reduziert werden, wodurch kleinere Elektromotoren verwendet werden können. Dadurch können insbesondere Kosten reduziert werden. Weiter kann durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung insbesondere bei einer leistungsneutralen Fahrt ein geringer Leistungsfluss zwischen den beiden Elektromotoren erreicht werden, wodurch elektrische Übertragungsverluste gesenkt werden können und somit der Wirkungsgrad weiter verbessert werden kann.As a result, a hybrid multistage transmission with a very high flexibility can be provided, since on the one hand a high load switchability and, on the other hand, a high degree of efficiency, in particular also in conjunction with the electric motors, can be achieved. In addition, can be better represented by an inventive design ratios, especially in the EVT driving ranges and the electromotive forward gears. Component loads in the hybrid multi-speed transmission can be at least partially reduced by an embodiment according to the invention, which in particular a lightweight construction can be simplified. In addition, loads on the electric motors can be reduced by the improved gear ratios, allowing smaller electric motors to be used. In particular, costs can be reduced. Furthermore, a low power flow between the two electric motors can be achieved by an embodiment according to the invention, in particular in the case of a power-neutral drive, whereby electrical transmission losses can be reduced and thus the efficiency can be further improved.
Zur Vereinfachung soll unter einem „ersten”, einem „zweiten” oder einem „dritten Planetenradträger” jeweils ein der ersten, der zweiten oder der dritten Planetenradstufe zugeordneter Planetenradträger verstanden werden. Entsprechend soll unter einem „ersten”, einem „zweiten” oder einem „dritten Sonnenrad” und einem „ersten”, einem „zweiten” oder einem „dritten Hohlrad” jeweils ein der ersten, zweiten oder dritten Planetenradstufe zugeordnetes Sonnenrad oder ein der ersten, zweiten oder dritten Planetenradstufe zugeordnetes Hohlrad verstanden werden. Beispielsweise soll unter dem ersten Planetenradträger ein Planetenradträger der ersten Planetenradstufe verstanden werden.For simplification, a "first", a "second" or a "third planet carrier" is to be understood in each case as one of the planet carriers assigned to the first, the second or the third planetary gear stage. Accordingly, in each case one of the first, second or third planetary gear stage associated sun wheel or one of the first, a "second" or a "third sun" and a "first", "second" or "third ring" second or third planetary gear associated ring gear to be understood. For example, should be understood by the first planet carrier a planet carrier of the first planetary gear.
Die erste, die zweite und die dritte Planetenradstufe sind vorzugsweise entlang einer Hauptrotationsachse axial hintereinander angeordnet. Grundsätzlich ist aber auch eine gestapelte Anordnung, bei der Planetenradstufen zumindest teilweise radial ineinander geschachtelt sind, denkbar. Die Nummerierungen „erste”, „zweite” und „dritte” der Planetenradstufen stellen dabei eine mögliche, jedoch nicht die einzig mögliche, axiale Reihenfolge der Planetenradstufen dar. In einer möglichen Ausgestaltung sind die Planetenradstufen entlang einer von der Brennkraftmaschine ausgehenden Richtung entsprechend ihrer Nummerierung angeordnet, wobei die erste Planetenradstufe am nächsten zu der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die im Folgenden beschriebene Ausgestaltung eines Hybrid-Mehrstufengetriebes stellt jedoch ein spezielles Ausführungsbeispiel dar, zu dem es grundsätzlich noch weitere kinematisch äquivalente Ausführungsbeispiele gibt.The first, the second and the third planetary gear stage are preferably arranged axially one behind the other along a main axis of rotation. In principle, however, a stacked arrangement in which Planetenradstufen are at least partially nested radially into each other, conceivable. The numbering "first", "second" and "third" of the planetary gear sets represent a possible, but not the only possible, axial order of the planetary gear stages. In one possible embodiment, the planetary gear stages are arranged along a direction emanating from the internal combustion engine according to their numbering wherein the first planetary gear stage is located closest to the internal combustion engine. The embodiment of a hybrid multi-speed transmission described below, however, represents a special embodiment, to which there are basically further kinematically equivalent embodiments.
Grundsätzlich sind durch eine räumliche Umordnung der Kupplungseinheiten und/oder der Bremseinheiten, durch eine geänderte Anordnung von Getriebewellen und/oder durch Vertauschung der Sonnenräder, Planetenräder und/oder Hohlräder verschiedene kinematisch äquivalente Getriebestrukturen realisierbar, die dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf eine Anzahl der Kupplungseinheiten, der Bremseinheiten und der Planetenradstufen sowie im Hinblick auf ein Schaltschema zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge und der EVT-Fahrbereiche entsprechen. Dabei ist insbesondere auch eine andere axiale Reihenfolge der Planetenradstufen denkbar, bei der eine Anordnung der Planetenradstufen von der dargestellten Reihenfolge entsprechend ihrer Nummerierung abweicht.Basically, by a spatial rearrangement of the coupling units and / or the brake units, by a changed arrangement of transmission shafts and / or by interchanging of the sun gears, planet gears and / or ring gears different kinematically equivalent transmission structures can be realized, the illustrated Embodiment with respect to a number of coupling units, the brake units and the planetary gear and with respect to a circuit diagram for switching the forward gears and the EVT driving ranges correspond. In this case, another axial sequence of the planetary gear stages is conceivable, in particular, in which an arrangement of the planetary gear stages deviates from the illustrated sequence in accordance with their numbering.
Unter einer „Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die in einem Leistungsfluss zwischen zwei der Planetenradstufen angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihre zwei drehbar angeordneten Kopplungselemente, die in einem geöffneten Zustand unabhängig voneinander verdrehbar sind, in einem geschlossenen Zustand drehfest miteinander zu verbinden. Unter einer „Bremseinheit” soll insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und einem Getriebegehäuse angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, ihr drehbares Kopplungselement, das in einem geöffneten Zustand unabhängig von dem Getriebegehäuse verdrehbar ist, in einem geschlossenen Zustand mit ihrem drehfest mit dem Getriebegehäuse verbundenen Kopplungselement drehfest zu verbinden. Unter „drehfest verbunden” soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, bei der ein Leistungsfluss über eine vollständige Umdrehung gemittelt mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl übertragen wird.A "coupling unit" is to be understood in particular a switching unit which is arranged in a power flow between two of the Planetenradstufen and which is intended to rotate their two rotatably arranged coupling elements, which are independently rotatable in an open state, in a closed state rotationally fixed to each other connect to. A "brake unit" is to be understood in particular a switching unit, which is operatively arranged between one of the planetary gear and a gear housing and which is provided, their rotatable coupling element, which is rotatable in an open state independently of the transmission housing, in a closed state their rotatably connected to the transmission housing coupling member rotatably to connect. By "non-rotatably connected" is meant in particular a connection in which a power flow over a complete revolution averaged with an unchanged torque, an unchanged direction of rotation and / or an unchanged speed is transmitted.
Die Kupplungseinheiten sind vorzugsweise jeweils wirkungsmäßig zwischen den Planetenradstufen angeordnet, sodass in dem geschlossenen Zustand zumindest zwei Getriebeelemente der Planetenradstufen drehfest miteinander verbunden sind. Die Bremseinheiten sind jeweils wirkungsmäßig zwischen einer der Planetenradstufen und dem Getriebegehäuse angeordnet, sodass in dem geschlossenen Zustand zumindest ein Getriebeelement der Planetenradstufen mit dem Getriebegehäuse drehfest verbunden ist. Unter einer Kupplungseinheit soll in diesem Zusammenhang insbesondere keine Kupplungseinheit verstanden werden, die einem durch die Planetenradstufen ausgebildeten Zahnradsatz vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist. Unter einer „dem Zahnradsatz vorgeschalteten Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Kupplungseinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen der Brennkraftmaschine und dem BKM-Anbindungselement angeordnet ist, wie beispielsweise eine Trennkupplung oder eine Anfahrkupplung. Unter einer „dem Zahnradsatz nachgeschalteten Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Kupplungseinheit verstanden werden, die in zumindest einem Getriebegang in einem Leistungsfluss zwischen dem Getriebeausgangselement und einem Achsantrieb angeordnet ist, wie beispielsweise eine Allradkupplung. Grundsätzlich kann eine Schaltbarkeit des Mehrstufengetriebes durch eine dem Zahnradsatz vorgeschaltete oder nachgeschaltete Kupplungseinheit erhöht werden. Unter einem „BKM-Anbindungselement” soll dabei insbesondere ein Getriebeelement, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, verstanden werden. Unter einem „EM-Anbindungselement” soll dabei insbesondere ein Getriebeelement, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung eines Rotors eines Elektromotors vorgesehen ist, verstanden werden. Unter einem „Getriebeausgangselement” soll insbesondere ein Getriebeelement, das zumindest konstruktiv zur drehfesten Anbindung eines Achsantriebs vorgesehen ist, verstanden werden.The coupling units are preferably each operatively arranged between the planetary gear, so that in the closed state, at least two gear elements of the planetary gear are rotatably connected to each other. The brake units are each operatively disposed between one of the planetary gear and the transmission housing, so that in the closed state, at least one transmission element of the planetary gear is rotatably connected to the transmission housing. A coupling unit is to be understood in this context, in particular, no coupling unit which is connected upstream or downstream of a gear set formed by the planetary gear stages. A "clutch unit upstream of the gear set" is to be understood, in particular, as a clutch unit which is arranged in at least one gear in a power flow between the engine and the BKM connecting element, such as, for example, a disconnect clutch or a starting clutch. A "gear unit downstream of the clutch unit" is to be understood in particular a clutch unit, which is arranged in at least one gear in a power flow between the transmission output member and a final drive, such as an all-wheel drive. In principle, a switchability of the multistage transmission can be increased by a clutch unit upstream or downstream of the gear unit. In this context, a "BKM connection element" is to be understood as meaning, in particular, a transmission element which is provided, at least structurally, for the non-rotatable connection of a crankshaft of an internal combustion engine. An "EM connection element" is to be understood as meaning, in particular, a transmission element which is provided, at least structurally, for the non-rotatable connection of a rotor of an electric motor. A "transmission output element" is to be understood, in particular, as a transmission element which is provided, at least structurally, for the non-rotatable connection of a final drive.
Eine der Kupplungseinheiten ist dabei dazu vorgesehen, eine der Planetenradstufen zu verblocken. Unter dem „Verblocken einer Planetenradstufe” soll insbesondere verstanden werden, dass das Sonnenrad, der Planetenradträger und das Hohlrad einer einzelnen Planetenradstufe drehfest miteinander verbunden sind, wodurch sie in einem solchen Betriebszustand stets eine gleiche Drehzahl und eine gleiche Drehrichtung aufweisen. Unter einer „Kupplungseinheit zum Verblocken einer Planetenradstufe” soll eine einzelne Schalteinheit mit zwei Kopplungselementen verstanden werden, die jeweils mit dem Sonnenrad, dem Planetenradträger oder dem Hohlrad der entsprechenden Planetenradstufe permanent drehfest verbunden sind, wodurch mittels Schließen dieser einen Schalteinheit die entsprechende Planetenradstufe verblockt werden kann. Grundsätzlich kann die einzelne Kupplungseinheit zum Verblocken der Planetenradstufe auch durch zwei hintereinander geschaltete Kupplungseinheiten ersetzt werden.One of the coupling units is provided to lock one of the planetary gear stages. By "blocking a planetary gear" is to be understood in particular that the sun gear, the planet and the ring gear of a single planetary gear rotatably connected to each other, whereby they always have the same speed and a same direction of rotation in such an operating condition. A "coupling unit for blocking a planetary gear" is to be understood a single switching unit with two coupling elements, which are permanently connected to the sun gear, the planet or the ring gear of the corresponding planetary gear permanently rotatably, whereby the corresponding planetary gear can be blocked by closing this one switching unit , In principle, the individual coupling unit for blocking the planetary gear can also be replaced by two coupling units connected in series.
Unter „zumindest konstruktiv” soll insbesondere verstanden werden, dass konstruktiv eine entsprechende Ausgestaltung vorgesehen ist, in einem eventuellen Ausführungsbeispiel aber von einer funktionellen Nutzung der konstruktiven Ausgestaltung abgesehen werden kann. Unter „konstruktiv zur Schaltung eines Getriebegangs vorgesehen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass mittels der Kupplungseinheiten und/oder Bremseinheiten mechanisch ein entsprechender Getriebegang grundsätzlich bildbar ist, unabhängig davon, ob im Rahmen einer Schaltstrategie auf die Schaltung des Getriebegangs verzichtet wird oder nicht. Beispielsweise können in einer Ausgestaltung die Kupplungseinheiten und/oder Bremseinheiten konstruktiv zur Schaltung von mehr EVT-Fahrbereichen vorgesehen sein, als es sinnvoll sein kann, sie im Rahmen einer Betriebsstrategie für das Hybrid-Mehrstufengetriebe zu schalten. Beispielsweise ist es denkbar, in einer Betriebsstrategie lediglich zwei oder sogar nur einen der konstruktiv schaltbaren EVT-Fahrbereiche zu nutzen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.By "at least constructive" is to be understood in particular that a corresponding design is provided structurally, but in a possible embodiment of a functional use of the structural design can be dispensed with. In this context, "constructively provided for the shifting of a transmission gear" is to be understood in particular as meaning that a corresponding transmission gear can be mechanically formed by means of the clutch units and / or brake units, irrespective of whether the transmission gear shift is dispensed with or not in the context of a shift strategy , For example, in one embodiment, the clutch units and / or brake units may be constructively provided for switching more EVT driving ranges, as it may be useful to switch them as part of an operating strategy for the hybrid multi-speed transmission. For example, it is conceivable in an operating strategy only two or even only one of the constructive switchable EVT driving ranges. "Provided" is to be understood in particular specially programmed, equipped and / or designed.
Indem das Hybrid-Mehrstufengetriebe drei Kupplungseinheiten und zwei Bremseinheiten aufweist, umfasst das Mehrstufengetriebe in Summe fünf Schalteinheiten. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zumindest zwei der Schalteinheiten formschlüssig ausgebildet. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass sämtliche Schalteinheiten formschlüssig ausgebildet sind. Dadurch kann ein Schleppverlust gering gehalten werden, wodurch ein Leistungsverlust innerhalb des Mehrstufengetriebes vorteilhaft verringert werden kann. Vorzugsweise sind zumindest zwei der Kupplungseinheiten und zumindest eine der Bremseinheiten als formschlüssig ausgebildete Schalteinheiten ausgeführt.As the hybrid multi-speed transmission has three clutch units and two brake units, the multi-speed transmission comprises a total of five shift units. In an advantageous embodiment, at least two of the switching units are formed positively. In principle, however, it is also conceivable that all switching units are formed positively. As a result, a drag loss can be kept low, whereby a power loss within the multi-speed transmission can be advantageously reduced. Preferably, at least two of the coupling units and at least one of the brake units are designed as form-locking switching units.
Unter einer „formschlüssig ausgebildeten Schalteinheit” soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt. Die Schalteinheiten können grundsätzlich reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Unter einer „reibschlüssig ausgebildeten Schalteinheit” soll dabei insbesondere eine Schalteinheit verstanden werden, die zur Verbindung ihrer Kopplungselemente bzw. zur Anbindung ihres Kopplungselements zumindest zwei Reibpartner aufweist, die zur Herstellung einer drehfesten Verbindung reibschlüssig aneinander anliegen, wobei eine Übertragung eines Leistungsflusses in einem vollständig geschlossenen Zustand zumindest hauptsächlich durch Reibung erfolgt. Eine reibschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenkupplungseinheit und eine reibschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Lamellenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenkupplungseinheit und eine formschlüssig ausgebildete Bremseinheit ist vorzugsweise als eine Klauenbremseinheit ausgebildet. Eine formschlüssig ausgebildete Schalteinheit ist vorteilhaft über eine Schiebemuffe schaltbar. Dabei sind die formschlüssig ausgebildeten Schalteinheiten vorzugsweise ohne eine Synchronisierung ausgeführt, können grundsätzlich aber auch eine Synchronisierung aufweisen.A "form-fitting switching unit" is to be understood in particular a switching unit, which has a toothing and / or claws for connecting their coupling elements or for connecting their coupling element, which intermesh positively to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a completely closed state, at least mainly by a positive connection. The switching units can in principle be formed frictionally or positively. A "frictionally engaged switching unit" should be understood to mean, in particular, a switching unit which has at least two friction partners for connecting its coupling elements or for connecting its coupling element, which frictionally abut each other to produce a rotationally fixed connection, wherein a transmission of a power flow in a completely closed Condition is at least mainly due to friction. A frictionally engaged coupling unit is preferably designed as a multi-disc clutch unit and a frictionally engaged brake unit is preferably designed as a multi-disc brake unit. A positively formed coupling unit is preferably as a dog clutch unit and a form-locking brake unit is preferably formed as a dog brake unit. A form-fitting trained switching unit is advantageously switchable via a sliding sleeve. The form-fitting trained switching units are preferably designed without synchronization, but in principle may also have a synchronization.
Vorzugsweise umfasst das Hybrid-Mehrstufengetriebe Aktuatoren zur automatisierten Schaltung der Kupplungseinheiten und der Bremseinheiten. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, zumindest einen Teil der Kupplungseinheiten und/oder der Bremseinheiten zumindest teilweise selbstständig schaltend auszuführen. Eine selbstständig schaltende Kupplungseinheit bzw. Bremseinheit ist vorzugsweise als ein Freilauf ausgebildet.The hybrid multistage transmission preferably comprises actuators for the automated switching of the clutch units and the brake units. In principle, however, it is also possible to carry out at least a part of the coupling units and / or the brake units at least partially independently switching. An independently switching coupling unit or braking unit is preferably designed as a freewheel.
Zudem kann auch eine Ausgestaltung der Planetenradstufen mit Einfachplanetenradsätzen oder Doppelplanetenradsätzen von dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen. In kinematisch äquivalenter Weise ist es beispielsweise möglich, einen Einfachplanetenradsatz durch einen Doppelplanetenradsatz zu ersetzen, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss. Insbesondere bei einer Ausbildung mittels eines Doppelplanetenradsatzes kann grundsätzlich auch eine Anbindung von einem Sonnenrad und einem Planetenradträger, einem Hohlrad und einem Planetenradträger oder einem Sonnenrad und einem Hohlrad getauscht werden, wobei für eine kinematisch gleiche Wirkweise zusätzlich insbesondere eine Standübersetzung der Planetenradstufe angepasst werden muss.In addition, an embodiment of the planetary gear stages with simple planetary gear sets or double planetary gear sets can deviate from the illustrated embodiment. In kinematically equivalent manner, it is for example possible to replace a Einfachplanetenradsatz by a Doppelplanetenradsatz, in addition to a kinematic same mode of action additionally in particular a stationary translation of the planetary gear must be adjusted. In particular, in a training by means of a Doppelplanetenradsatzes basically a connection of a sun gear and a planet, a ring gear and a planet carrier or a sun gear and a ring gear are exchanged, for a kinematically same mode of action additionally in particular a level translation of the planetary must be adjusted.
Die Begriffe „axial” und „radial” sind im Folgenden insbesondere auf die Hauptrotationsachse des Hybrid-Mehrstufengetriebes bezogen, sodass der Ausdruck „axial” insbesondere eine Richtung bezeichnet, die parallel oder koaxial zu der Hauptrotationsachse verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck „radial” insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu der Hauptrotationsachse verläuft.The terms "axial" and "radial" are referred to below in particular to the main axis of rotation of the hybrid multistage transmission, so that the expression "axially" in particular denotes a direction which is parallel or coaxial with the main axis of rotation. Further, the term "radial" refers particularly to a direction which is perpendicular to the main axis of rotation.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, two embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen:Showing:
Die
Das Hybrid-Mehrstufengetriebe ist zur Anbindung von zwei Elektromotoren EM1a, EM2a vorgesehen. Das Hybrid-Mehrstufengetriebe bildet in Verbindung mit den zwei Elektromotoren EM1a, EM2a und einer Brennkraftmaschine BKM1a ein Hybridantriebsmodul aus, welches zur Schaltung unterschiedlicher Getriebegänge und/oder Fahrmodi vorgesehen ist, in denen Leistungsflüsse aus der Brennkraftmaschine BKM1a und/oder den Elektromotoren EM1a, EM2a unterschiedlich kombiniert oder geleitet werden. Das Hybrid-Mehrstufengetriebe weist genau drei Kupplungseinheiten C1a, C2a, C3a und genau zwei Bremseinheiten B1a, B2a auf, die zur Schaltung der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a vorgesehen sind. Die Kupplungseinheiten C1a, C2a, C3a und die Bremseinheiten B1a, B2a sind wirkungsmäßig innerhalb eines durch die Planetenradstufe P1a, P2a, P3a ausgebildeten Zahnradsatzes angeordnet. Die Kupplungseinheiten C1a, C2a, C3a sind dazu vorgesehen, unterschiedliche Wirkverbindungen zwischen den Planetenradstufen P1a, P2a, P3a untereinander herzustellen. Die Bremseinheiten B1a, B2a sind dazu vorgesehen, unterschiedliche Wirkverbindungen zwischen den Planetenradstufen P1a, P2a, P3a und einem Getriebegehäuse
Mögliche Lastschaltungen zwischen den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a–V6a, den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a–E3a und den EVT-Fahrbereichen EVT1a–EVT5a ergeben sich unmittelbar aus dem Schaltschema in
Das Hybrid-Mehrstufengetriebe ist dazu vorgesehen, die Brennkraftmaschine BKM1a und die Elektromotoren EM1a, EM2a mit zumindest einem nicht näher dargestellten Achsantrieb für einen Antrieb von Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zu verbinden. Mittels des Hybrid-Mehrstufengetriebes kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine BKM1a, den Elektromotoren EM1a, EM2a und dem Achsantrieb eingestellt werden.The hybrid multistage transmission is intended to connect the internal combustion engine BKM1a and the electric motors EM1a, EM2a with at least one axle drive not shown for driving drive wheels of the motor vehicle. By means of the hybrid multi-speed transmission, a transmission ratio between the internal combustion engine BKM1a, the electric motors EM1a, EM2a and the final drive can be adjusted.
Das Hybrid-Mehrstufengetriebe weist ein BKM-Anbindungselement
Zur Anbindung der Elektromotoren EM1a, EM2a umfasst das Hybrid-Mehrstufengetriebe zwei EM-Anbindungselemente
Grundsätzlich können die Elektromotoren EM1a, EM2a aber auch von dem entsprechenden EM-Anbindungselement
Weiter weist das Hybrid-Mehrstufengetriebe ein Getriebeausgangselement
Die erste Planetenradstufe P1a ist entlang der Hauptrotationsachse auf einer dem BKM-Anbindungselement
Die zweite Planetenradstufe P2a ist entlang der Hauptrotationsachse auf einer dem BKM-Anbindungselement
Die dritte Planetenradstufe P3a ist entlang der Hauptrotationsachse auf einer dem BKM-Anbindungselement
Die drei Kupplungseinheiten C1a, C2a, C3a weisen jeweils ein erstes drehbar gelagertes Kopplungselement C11a, C21a, C31a und ein zweites drehbar gelagertes Kopplungselement C12a, C22a, C32a auf. Die Kupplungseinheiten C1a, C2a, C3a sind jeweils dazu vorgesehen, ihre beiden Kopplungselemente C11a, C12a, C21a, C22a, C31a, C32a drehfest miteinander zu verbinden. Beide Kopplungselemente C11a, C12a, C21a, C22a, C31a, C32a der jeweiligen Kupplungseinheit C1a, C2a, C3a sind dabei mit zumindest einem der Sonnenräder P11a, P21a, P31a, einem der Planetenradträger P12a, P22a, P32a und/oder einem der Hohlräder P13a, P23a, P33a permanent drehfest verbunden.The three coupling units C1a, C2a, C3a each have a first rotatably mounted coupling element C11a, C21a, C31a and a second rotatably mounted coupling element C12a, C22a, C32a. The coupling units C1a, C2a, C3a are each provided to non-rotatably connect their two coupling elements C11a, C12a, C21a, C22a, C31a, C32a. Both coupling elements C11a, C12a, C21a, C22a, C31a, C32a of the respective coupling unit C1a, C2a, C3a are connected to at least one of the sun gears P11a, P21a, P31a, one of the planetary carrier P12a, P22a, P32a and / or one of the ring gears P13a, P23a, P33a permanently rotatably connected.
Die zwei Bremseinheiten B1a, B2a weisen jeweils ein drehbar gelagertes Kopplungselement B11a, B21a und ein gehäusefest angeordnetes Kopplungselement B12a, B22a auf. Die Bremseinheiten B1a, B2a sind jeweils dazu vorgesehen, ihr drehbar gelagertes Kopplungselement B11a, B21a drehfest mit dem Getriebegehäuse
Die Kupplungseinheit C3a und die Bremseinheit B2a sind vorzugsweise formschlüssig ausgebildet. Die Kupplungseinheiten C1a, C2a und die Bremseinheit B1a sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel reibschlüssig ausgebildet. Grundsätzlich können die Kupplungseinheiten C1a, C2a, C3a und die Bremseinheiten B1a, B2a jeweils rein formschlüssig, reib- und formschlüssig oder rein reibschlüssig ausgebildet werden. The coupling unit C3a and the brake unit B2a are preferably formed positively. The coupling units C1a, C2a and the brake unit B1a are frictionally engaged in the illustrated embodiment. In principle, the coupling units C1a, C2a, C3a and the brake units B1a, B2a can each be embodied in a purely positive-locking, frictional and positive-locking or purely frictionally engaged manner.
Die formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit C3a und die formschlüssig ausgebildete Bremseinheit B2a sind in Form von Klauenkupplungen ausgebildet. Sie umfassen jeweils eine nicht näher dargestellte Schiebemuffe, die zur Herstellung der drehfesten, formschlüssigen Verbindung zwischen den zwei Kopplungselementen C31a, C32a, B21a, B22a der entsprechenden Kupplungseinheit C3a oder Bremseinheit B2a vorgesehen ist. Die formschlüssig ausgebildete Kupplungseinheit C3a und die formschlüssig ausgebildete Bremseinheit B2a können grundsätzlich jeweils eine nicht näher dargestellte Synchronisierung aufweisen, sind vorzugsweise jedoch rein formschlüssig schaltend ausgebildet.The form-fitting coupling unit C3a and the form-locking brake unit B2a are designed in the form of jaw clutches. They each include a sliding sleeve, not shown, which is provided for producing the rotationally fixed, positive connection between the two coupling elements C31a, C32a, B21a, B22a of the corresponding coupling unit C3a or brake unit B2a. The form-fitting trained coupling unit C3a and the form-fitting trained brake unit B2a may in principle each have a synchronization not shown in detail, but are preferably formed purely form-fitting switching.
Die reibschlüssig ausgebildeten Kupplungseinheiten C1a, C2a und die reibschlüssig ausgebildete Bremseinheit B1a sind in Form von Lamellenkupplungen bzw. einer Lamellenbremse ausgebildet. Sie weisen jeweils ein nicht näher dargestelltes Lamellenpaket auf, das zur Herstellung der drehfesten, reibschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen C11a, C12a, C21a, C22a, B11a, B12a der Kupplungseinheiten C1a, C2a und der Bremseinheit B1a vorgesehen ist.The frictional coupling units C1a, C2a and the frictional brake unit B1a formed in the form of multi-plate clutches or a multi-disc brake. They each have a disc pack not shown in detail, which is provided for producing the rotationally fixed, frictional connection between the two coupling elements C11a, C12a, C21a, C22a, B11a, B12a of the coupling units C1a, C2a and the brake unit B1a.
Zur Verbindung der Planetenradstufen P1a, P2a, P3a untereinander und mit den Kopplungselementen B11a–C32a umfasst das Hybrid-Mehrstufengetriebe eine Mehrzahl von Getriebewellen
Die erste Getriebewelle
Die zweite Getriebewelle
Die dritte Getriebewelle
Die vierte Getriebewelle
Die fünfte Getriebewelle
Das erste Kopplungselement B21a der zweiten Bremseinheit B2a ist direkt permanent drehfest mit dem zweiten Hohlrad P23a verbunden. Das Getriebeausgangselement
Ein Teil der Kupplungseinheiten C2a, C3a und sämtliche Bremseinheiten B1a, B2a sind außenliegend ausgeführt, d. h. eine Betätigungsmittelversorgung der Kupplungseinheiten C2a, C3a und der Bremseinheiten B1a, B2a ist ohne ein Durchführen eines Betätigungsmittels durch ein drehbar gelagertes Getriebeelement realisierbar. Die Kupplungseinheit C1a ist innenliegend ausgeführt, d. h. die Betätigungsmittelversorgung der Kupplungseinheit C1a ist durch ein Durchführen des Betätigungsmittels durch ein drehbar gelagertes Getriebeelement erforderlich. Sämtliche Kupplungseinheiten C1a, C2a, C3a und Bremseinheiten B1a, B2a sind hydraulisch betätigt.A part of the coupling units C2a, C3a and all the brake units B1a, B2a are designed on the outside, ie an actuating means supply of the coupling units C2a, C3a and the brake units B1a, B2a is rotatable without performing an actuating means stored transmission element realized. The coupling unit C1a is designed on the inside, ie the actuating means supply of the coupling unit C1a is required by performing the actuating means by a rotatably mounted gear member. All coupling units C1a, C2a, C3a and brake units B1a, B2a are hydraulically actuated.
Die erste Kupplungseinheit C1a ist axial zwischen der zweiten Planetenradstufe P2a und der dritten Planetenradstufe P3a angeordnet. Radial ist die Kupplungseinheit C1a innerhalb der Getriebewelle
Die zweite Kupplungseinheit C2a ist axial zwischen der ersten Planetenradstufe P1a und der zweiten Planetenradstufe P2a angeordnet. Die Kupplungseinheit C2a ist außenliegend ausgeführt. Sie ist in den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V3a, V4a, V5a, dem elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E2a und den EVT-Fahrbereichen EVT3a, EVT4a, EVT5a geschlossen.The second clutch unit C2a is arranged axially between the first planetary gear P1a and the second planetary gear P2a. The coupling unit C2a is designed on the outside. It is closed in the forward internal combustion engine gears V3a, V4a, V5a, the forward electric motor gear E2a and the EVT travel ranges EVT3a, EVT4a, EVT5a.
Die dritte Kupplungseinheit C3a ist axial auf einer dem BKM-Anbindungselement
Die erste Bremseinheit B1a ist axial zwischen der dritten Planetenradstufe P3a und dem zweiten EM-Anbindungselement
Die zweite Bremseinheit B2a ist axial in Höhe der zweiten Planetenradstufe P2a angeordnet. Die zweite Bremseinheit B2a ist in den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a, V2a, V3a, dem elektromotorischen Vorwärtsgetriebegang E1a und den EVT-Fahrbereichen EVT1a, EVT2a geschlossen.The second brake unit B2a is arranged axially in the amount of the second planetary gear P2a. The second brake unit B2a is closed in the forward engine internal combustion engine gears V1a, V2a, V3a, the forward electric motor transmission E1a, and the EVT travel ranges EVT1a, EVT2a.
In
In den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a–V6a, den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a–E3a und den EVT-Fahrbereichen EVT1a–EVT5a hängen Drehzahlen und Leistungsflüsse von einem aktuell vorliegenden Betriebspunkt ab. In den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a–V6a, sind die Elektromotoren EM1a, EM2a für eine Boost-Funktion und eine Rekuperation vorgesehen. Weiter ist in den verbrennungsmotorischen Vorwärtsgetriebegängen V1a–V6a eine rein verbrennungsmotorische Fahrt möglich. In den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a–E3a ist insbesondere der erste Elektromotor EM1a als Antriebsmotor vorgesehen. In den elektromotorischen Vorwärtsgetriebegängen E1a–E3a ist zudem zumindest teilweise ein Start der Brennkraftmaschine BKM1a möglich. Der Start der Brennkraftmaschine BKM1a kann insbesondere rückwirkungsfrei erfolgen, indem lediglich ein Teil der von dem oder den Elektromotoren EM1a, EM2a abgegebenen Leistung an die Brennkraftmaschine BKM1a geleitet wird.In the forward engine transfer gears V1a-V6a, the forward electric motor gears E1a-E3a, and the EVT travel ranges EVT1a-EVT5a, rotational speeds and power flows depend on a current operating point. In the internal combustion engine forward gears V1a-V6a, the electric motors EM1a, EM2a are provided for a boost function and a recuperation. Further, in the internal combustion engine forward gears V1a-V6a a pure combustion engine ride is possible. In the electromotive forward gears E1a-E3a in particular the first electric motor EM1a is provided as a drive motor. In the electromotive forward gears E1a-E3a also at least partially a start of the internal combustion engine BKM1a is possible. The start of the internal combustion engine BKM1a can take place, in particular, without any reaction, in that only part of the power output by the one or more electric motors EM1a, EM2a is conducted to the internal combustion engine BKM1a.
In den EVT-Fahrbereichen EVT1a–EVT5a stellen sich Drehzahlen und Leistungsflüsse insbesondere in Abhängigkeit von einer Leistung ein, die von den Elektromotoren EM1a, EM2a abgegeben oder aufgenommen wird. In den leistungsverzweigten EVT-Fahrbereichen EVT1a–EVT5a ist ein Drehzahlverhältnis zwischen dem BKM-Anbindungselement
In der
Die
Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind die Planetenradstufen P1b, P2b, P3b in einer gestapelten Bauweise angeordnet. Die erste Planetenradstufe P1b ist radial innerhalb der zweiten Planetenradstufe P2b angeordnet. Das zweite Sonnenrad P21b umschließt das erste Hohlrad P13b. Die beiden Planetenradstufen Pub, P2b sind axial in gleicher Höhe angeordnet. Da das erste Hohlrad P13b und das zweite Sonnenrad P21b permanent drehfest miteinander verbunden sind, können das erste Hohlrad P13b und das zweite Sonnenrad P21b einstückig ausgeführt sein. Die dritte Planetenradstufe P3b ist auf einer dem BKM-Anbindungselement
Die Kupplungseinheit C2b ist auf einer dem BKM-Anbindungselement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- BKM-AnbindungselementBKM-connecting element
- 1111
- GetriebeausgangselementTransmission output member
- 1212
- Getriebegehäusegearbox
- 1313
- EM-AnbindungselementEM connecting element
- 1414
- EM-AnbindungselementEM connecting element
- 15 15
- Getriebewellegear shaft
- 1616
- Getriebewellegear shaft
- 1717
- Getriebewellegear shaft
- 1818
- Getriebewellegear shaft
- 1919
- Getriebewellegear shaft
- P1P1
- Planetenradstufeplanetary gear
- P11P11
- Sonnenradsun
- P12P12
- Planetenradträgerplanet
- P13P13
- Hohlradring gear
- P14P14
- Planetenradplanet
- P2P2
- Planetenradstufeplanetary gear
- P21P21
- Sonnenradsun
- P22P22
- Planetenradträgerplanet
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- Hohlradring gear
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- Planetenradplanet
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- Planetenradträgerplanet
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- Hohlradring gear
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- Planetenradplanet
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- Kopplungselementcoupling element
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- Elektromotorelectric motor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2009/077097 A1 [0002] WO 2009/077097 A1 [0002]
Claims (13)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105667294A (en) * | 2016-03-03 | 2016-06-15 | 科力远混合动力技术有限公司 | Transmission device for front-drive plug-in hybrid vehicle |
| DE102023203097A1 (en) * | 2023-04-04 | 2024-10-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission for an at least partially electrically powered motor vehicle |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009077097A1 (en) | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Daimler Ag | Hybrid transmission |
| DE102010035209A1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Volkswagen Ag | Hybrid drive system for a motor vehicle |
| DE102012007054A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | Daimler Ag | Multi-speed transmission for a motor vehicle |
-
2014
- 2014-04-26 DE DE102014006132.9A patent/DE102014006132A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009077097A1 (en) | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Daimler Ag | Hybrid transmission |
| DE102010035209A1 (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Volkswagen Ag | Hybrid drive system for a motor vehicle |
| DE102012007054A1 (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-10 | Daimler Ag | Multi-speed transmission for a motor vehicle |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105667294A (en) * | 2016-03-03 | 2016-06-15 | 科力远混合动力技术有限公司 | Transmission device for front-drive plug-in hybrid vehicle |
| DE102023203097A1 (en) * | 2023-04-04 | 2024-10-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission for an at least partially electrically powered motor vehicle |
| US12508892B2 (en) | 2023-04-04 | 2025-12-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission for an at least partially electrically driven motor vehicle |
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